1、住宅建筑供热系统方案的布局与优化分析【摘要】本文以某市既有居住建筑供热系统节能改造工程设计为研究对象，在论证了某市既有居住建筑各种供热方式的优缺点基础上，提出了相对应的供热节能设计改造方案，详细分析了各种改造方案的特点、适用范围和不足，定性分析了改造效果，并对热源系统与供热管网系统设计提出了具体要求。 【关键词】建筑供热系统；节能；供热 哥本哈根全球气候变化大会的召开把人类对气候变暖和碳排放量的关注提高到前所未有的高度， “低碳”一词从此被庄严地搬上了世界时代的舞台。 “低碳”一词解说众多，但简单地说，就是人类在工作及生活中要尽量减少所耗用的能量，从而降低二氧化碳的排放量1。近几年来，建设部不
2、断推出加强城镇供热体制改革的指导意见。首先提出城镇住宅供热系统实施分户计量分室温控制，实施分户计量收费的重大举措。改革用热制度，停止福利供热，实行用热商品化，计量供热，提高热效率。供热体制改革应以科学合理供热，满足人们的需求为目的，以供热收费制度改革为核心，坚持环保节能的原则，强化节约意识，大力推动建筑节能和系统节能，减低能源消耗，完善供热价格形成机制，逐步推进供热商品化、货币化，培育和完善供热市场。 1、某住宅建筑供热系统分析 业主是进行既有建筑节能改造工程的主体，业主采取的改造策略对社会上其他企业或居民的福利存在直接的外部经济影响。按照改造主体和具体影响的不同，可以为：企业不采取改造行为的
3、负的外部经济、企业采取改造行为的正的外部经济、居民不采取改造行为的负的外部经济、居民采取改造行为的正的外部经济。如何让业主了解供热系统改造工作，除了国家政府宏观调控外，还应为业主算好经济账。如采用节能技术后，每个冬天可以节约多少取暖费，这样一来，让老百姓心里有本节能账，才有动力支持既有建筑节能改造的进行。热源与用户的连接方式有直接连接、间接连接和混合连接等。对城市集中供热，一般采用间接连接。同一住宅建筑内既有散热器供热用户，又有地暖供热用户。对此，供热系统有两种设计方案： 1.1 热站内设置 1 台换热机组，以散热器供热为主要热用户，有少量地暖热用户，二级网按照散热器用户设计，设置 2 管制，
4、散热器的回水作为地暖热用户的供水。当散热器热用户回水压力不能满足地暖热用户的要求时，在地暖热用户入口处采用水水喷射泵；当水水喷射泵不能满足使用要求时，采用设混水泵的连接方法。 1.2 地暖用户和散热器用户相当，换热站内设置 2 台换热机组，设置4 管制分别供给各类热用户。 2、住宅建筑供热工程参数的计算 根据各热用户用热情况，计算出各热用户的热负荷，本文采用面积热指标法计算热负荷。根据公式计算各热用户供热负荷，其计算公式为：式中： 供热面积，面积 m2 q供热面积热指标，W/m2 供热负荷计算以 E 单元为例：一层的车库和储藏室不供热，二至四层每层为一户，每户建筑而积 155m2；五、六层为跃
5、层，两层为一户，建筑而积 212.4m2。E 单元总供热建筑而积 677m2，经计算总供热负荷为29.25kW，单位供热而积的热负荷为 43.2W/m2，小于某市的规定值 45 W/m2。 在达到相同效果的情况下，量调较质调相比可节约大量电能，但只有量和质的综合调节才能达到预期理想效果，所以在集中供热系统的设计中，考虑到环境温度的变化，选择采用气候补偿器及燃煤锅炉节能运行专用技术量调与质调相结合的方式来调节全部的供热负荷。 2.1 供热系统设计 依据某市集中供热住宅计量供热设计规程 ，目前某市住宅分户计量供热系统形式一般设计为：户外共用供回水立管，户内供热系统入口装置（如热计量表、锁闭阀等）均
6、设于楼梯间管道井内。共用立管采用下分式双管异程式系统；户内供热系统采用下分双管同程式系统或放射式系统3。初调节后，由于热水供应系统中热用户的热负荷不是恒定的，如采暖通风热负荷随室外条件变化，热水供应和生产工艺用热随使用条件因素变化等，要保证供热质量和满足热用户需求，并使热能制备和输送经济合理，这就需要对系统进行运行调节，这就叫做供热调节。热水供暖系统对建筑物供热时，运行调节的目的在于使用户的散热设备散热量与热负荷变化相适应，以防止热用户出现室温过高或过低的现象。 本住宅建筑工程甲方要求供热系统需以每一个楼栋口为一集中管理单元，且首层全部是车库和储藏间，根据以上特点供热系统采用了两级放射的系统形
7、式。进出建筑物的供热供回水干管敷设于首层地面下，在首层设集中管理抄表间。建筑物热力入口装置包括：供水管上安装孔径为 3 mm 和 40 目的 Y 型过滤器、压力表、温度计及球形阀；回水管上安装自力式压差控制器、压力表、温度计及球阀；在供回水之间安装旁通管及球形阀。一级集分配器供回水管上安装球形阀，户内供热系统入口装置、供水管上安装锁闭调节阀、60 目过滤器、热计量表；回水管上安装球阀。以上装置全部设于抄表间内，表后供热管道经管道竖井引至楼上每户的热分配器（集、分水器）再分别接至每组散热器。每户独立成环，完成一级放射。 3、某住宅建筑供热系统各方案二级网的布局优化 供热二级网布置形式以及供热管线
8、在平面位置的确定，是供热二级网布置的两个内容，某住宅建筑内的供热二级网采用的是枝状二级网。 供热二级网的布置原则：应在某住宅建筑规划的指导下，考虑热负荷分布，换热站布置，与各种管道及建筑的关系，水文地质条件等多种因素，经经济技术比较确定。供热管线平面位置的确定，应遵守以下原则。 3.1 经济上合理。主干线力求短直，主干线尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门、补偿器和某些管道的附件（如放气，放水，疏水等装置）的合理布置，因为这将涉及检查室（或操作平台）的位置和数量，尽可能使其数量减少； 3.2 技术上可靠。供热管线尽量避开采空区，土质松软区，地震断裂带，滑坡危险地带以及地下水位高等不利地段；
9、3.3 对周围环境影响小且协调。供热管线少穿主要交通线，一般平行于道路中心线并尽量敷设在车行道以外的地方；当必须设置在车行道下时，宜将检查小室人孔引至车行道外；供热管线和建筑物，构筑物或其他管线的最小水平净距和最小垂直净距，可见供热管网设计规范的规定。 换热器设备的确定，换热机组的容量和台数，应根据热负荷选择，一般不设备用。但当其中任何一台换热机组停止工作时，其余的换热器应能满足 60%-75%的热负荷的需求。 结论 节能是我国一项长远的战略方针。由于以往的住宅供暖按面积收取热费，存在很大的不合理性，且不便于用户进行局部调节，造成供热用热浪费很大。本文通过采用技术经济评价方法中的动态法建立某住宅建筑供热系统年计算费用模型，换热站设置四机组二级网八管制的供热方式。通过对住宅建筑供热系统方案的布局与优化分析，对于实际工程管理具有一定的指导作用。 参考文献： 1张革平. 浅析供热系统的节能措施J. 管理观察，2013，21：52-53. 2李旭. 北方地区供热系统环保节能设计探索分户计量供热系统的研究J. 现代营销（学苑版） ，2013，02：122. 3王智领，张栋. 探讨民用建筑热水集中采暖与供热系统节能设计方法J. 河南科技，2013，11：162. 4王收永. 谈高层建筑在低层供热系统中的采暖设计J. 山西建筑，2013，14：105-106.
